自动web服务组合技术的研究

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1、http://www.paper.edu.cn自动Web服务组合技术的研究薛莹河海大学计算机及信息工程学院，南京（210098）E-mail：xingji110@yeah.net摘要：Web服务技术的快速发展使得利用Web服务组合来满足应用的需要成为可能。本文首先分析了几种Web服务描述的方式，然后介绍了服务组合的方法，这些方法都是基于工作流与AI规划的。提出了自动Web服务组合的模型并给出了服务组合的过程。最后指出Web服务组合面临的挑战和进一步研究的方向。关键词：Web服务、服务组合、工作流、AI规划中图分类号：TP3931.引言Web服务是自包含、自

2、描述、模块化的应用程序，可以在Web上发布、查找和调用Web服务。近几年来，越来越多的公司和组织开始只关注并实现他们的核心业务，而把其[1]他应用服务进行外包。因此，在运行时有效地选择和集成不同组织之间以及Web上的异构服务的能力对于开发Web应用程序非常重要。如果单个Web服务不能满足用户所需的功能，则可以将多个现有服务组合在一起，成为组合服务（compositeservice）以满足需求。在Web服务的相关研究中，出现了不同的工业标准，这些标准在不断的演化之中，其[2]中统一描述发现和集成规范（UniversalDescription,Discover

3、yandIntegration，UDDI）、[3]Web服务描述语言（WebServiceDescriptionLanguage，WSDL）、简单对象访问协议（Simple[4]ObjectAccessProtocol，SOAP）分别用于服务的查找、描述和消息传递。其他语言，例如业务过程执行语言（BusinessProcessExecutionLanguageforWebService，BPEL4WS）和OWL-S的ServiceModel重点表示服务组合，但是服务之间的过程流和绑定关系都是预先知道的。虽然有这些标准，但是Web服务组合仍然是高度复杂的任务

4、，不能单靠人工处理整个过程。其组合的复杂性来源于：（1）近年来Web上可用的服务数量剧增，需要查找巨大的Web服务库。（2）Web服务可以实时地创建和更新，因此组合系统需要在运行时检测更新信息并根据最新的信息进行决策。（3）Web服务可由不同的组织进行开发，这些组织可能使用不同的概念模型来描述服务，而且现在还不存在一种统一的语言来定义Web服务。因此，使用自动的或半自动的工具来建立组合Web服务很有必要。很多专家和学者提出了各自的方法，他们的方法主要介于两个领域：工作流的组合以及AI规划。本文首先介绍了不同的Web服务描述方法，其中包括Web服务语法描述和

5、语义描述。然后基于目前存在的一些组合平台和框架，重点分析了基于工作流和基于AI规划的Web服务组合的原理和应用，接着提出了自动Web服务组合的模型并说明服务组合的过程，最后指出Web服务面临的挑战和进一步的研究方向。2.Web服务描述Web服务具有广泛的适应性和应用背景，Web服务组合依赖于Web服务描述。W3C提出了多种Web服务描述语言。-1-http://www.paper.edu.cn2.1WSDLWeb服务描述语言（WebServiceDescriptionLanguage，WSDL）是一种基于XML的语言，通过提供数据抽象定义的消息和Web服务

6、用来传输消息的操作来说明Web服务。在WSDL中，服务访问点和消息的抽象定义从具体的服务部署或数据格式绑定中分离出来。消息是对交换数据的抽象描述；而端口类型是指操作的抽象集合；用于特定端口类型的具体协议和数据格式规范构成了可再次使用的绑定。将Web访问地址与可再次使用的绑定相关[5]联，可以定义一个端口，而端口的集合则定义为服务。WSDL中有4种类型的操作：one-way、request-response、solicit-response和notification消息。终端（endpoint）可以接收消息（one-way）、发送消息（notificatio

7、n）、接收消息并发送相关消息（request-response）以及发送消息并接收相关消息（solicit-response）。WSDL定义了Web服务的功能，但是没有定义如何完成该功能。WSDL只是从语法层对Web服务进行描述，不支持丰富的语义描述。2.2WSCI[23]Web服务编排接口（WebServiceChoreographyInterface，WSCI）用于描述Web服务的可观察行为，也就是用户根据交换消息间的时序和逻辑依赖所看到的行为。WSCI描述了如何根据消息交换的上下文编排操作的方式。WSCI根据使用的上下文能够描述交换消息的正确顺序，并

8、且能够定义相同Web服务的多种行为。而且，它还提供了管理异常情况（